KR102068120B1 - 합성고무 라텍스 수지 조성물 및 이를 이용한 마이크로셀 폼을 구비한 고분자 직물의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 합성고무 라텍스 수지 조성물 및 이를 이용한 마이크로셀 폼을 구비한 고분자 직물의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 합성고무 라텍스를 주성분으로 하고, 소포제로서 폴리알킬렌글리콜과, 점증제로서 아크릴 에멀젼과, 안정제로서 폴리아크릴산나트륨을 포함하는 라텍스 수지 조성물 및 및 이를 이용한 고분자 직물의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 종래의 코팅 장갑이 표면에 국한하여 큰 기공의 공기층으로만 형성된 것과는 달리, 고분자 직물 표면부터 내면까지 침투 코팅하여 많은 미세기공을 형성함으로써 우수한 통기성, 그립성, 굴곡성, 내유성, 땀 흡수성 및 핸드폰 터치감 등을 고르게 만족시킬 수 있는 우수한 효과가 있다.

Description

합성고무 라텍스 수지 조성물 및 이를 이용한 마이크로셀 폼을 구비한 고분자 직물의 제조방법{Synthetic rubber latex resin composition and manufacturing method of polymer textiles including micro cell using the same}
본 발명은 합성고무 라텍스 수지 조성물 및 이를 이용한 마이크로셀 폼을 구비한 고분자 직물의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 합성고무 라텍스 수지 조성물을 고분자 직물 사이로 충분히 스며들게 함침시켜 다량의 미세한 공기층을 형성함으로써 우수한 통기성, 그립성, 굴곡성, 내유성, 땀 흡수성 및 핸드폰 터치감 등을 고르게 만족시킬 수 있는 합성고무 라텍스 수지 조성물 및 이를 이용한 마이크로셀 폼을 구비한 고분자 직물의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 작업용 코팅 장갑에는 생산량을 기준으로 면 코팅장갑, DMF 폴리우레탄 코팅장갑, NBR나일론 코팅장갑, PVC 코팅장갑이 주종을 이루고 있다.
상기 면코팅장갑은 생산공정이 간단하고 저렴한 비용으로 생산가능하나 면 조직의 특성상 코팅부가 두껍고 투박하여 작업 시 굴곡성과 착용감이 매우 떨어져 장기 작업시 작업자의 피로를 주고 정밀작업에서의 어려움 때문에 착용을 기피하는 단점이 있다.
또한, DMF 폴리우레탄 코팅장갑(특 10-0293055)은 통기성과 그립성은 좋으나 인장력과 내마모성이 매우 떨어지고 생산공정상 인체에 유해한 용제인 DMF(디메틸포름아미드)를 사용함으로써 장갑내에 DMF의 많은 잔유물로 현재 REACH(유럽화학물질규제법)규정이 오래 전부터 제한할 것을 예고하고 있다. 독일 기준 DMF의 규제량은 10ppm이하이다.
한편, 종래의 라텍스 코팅 장갑에는 천연 라텍스(natural latex)가 주로 사용되었는데, 천연 라텍스에 함유된 단백질은 일부 사용자에게 통증이나 발진 등의 알러지 반응을 일으키는 문제점이 있었다. 그리고, 천연 라텍스는 원산지에 따라 물성이 달라 품질이 균일하지 않고, 최근 고무나무의 재배면적 감소로 인해 가격이 급등하고 있다. 또한, 천연 고무 라텍스는 장갑에 코팅되더라도 기름에 의해 쉽게 녹아내리고, 물체를 잡았을 때 매우 미끄러워서 그립성이 없기 때문에, 작업 능률이 떨어지고 일회용으로 사용하고 버려야하는 문제점이 있었다. 이러한 단점을 보완하기 위하여, 합성고무로서 내유성인 니트릴 부타디엔 고무(NBR: nitrilebutadiene rubber) 라텍스를 코팅하기도 한다.
이와 관련하여, 대한민국 공개특허 제2002-0086801호에서는 나일론 장갑을 먼저 알콜(침투방지제)로 전처리하고, NBR 등을 포함하는 1차 및 2차 코팅제에 연속적으로 딥핑(dipping)하며, 건조, 세척 및 재건조의 과정을 거치는 특수합성고무 코팅제가 코팅된 나일론 작업용 장갑의 코팅방법이 기재되어 있으나, 상기 선행특허는 내유성과 인장력,마모성은 우수하나 통기성이 전혀 없고 생산성과 굴곡성과 그립성이 매우 떨어지는 단점이 있어 DMF 폴리우레탄코팅장갑의 대체품으로 불가능하다는 문제점이 있다.
또한, 대한민국 등록특허 제0476099호는 나일론 장갑 코팅용 조성물 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 통기성과 마모성,내유성은 있으나 DMF 폴리우레탄코팅장갑에 비하여 통기성과 굴곡성,그립성이 현저히 떨어지고 생산성이 없어 고생산비용이 단점이다.
또한, PVC 코팅장갑은 내마모성은 우수하나 통기성,굴곡성,그립성은 거의 없고 생산원가 매우 높아 특수 분야에서만 사용하는 단점이 있다.
대한민국 등록특허 제0476099호 (2005. 03. 02)
따라서 본 발명의 목적은 합성고무 라텍스 수지 조성물을 고분자 직물 사이로 충분히 스며들게 함침시켜 다량의 미세한 공기층을 형성함으로써 우수한 통기성, 그립성, 굴곡성, 내유성, 땀 흡수성 및 핸드폰 터치감 등을 고르게 만족시킬 수 있는 합성고무 라텍스 수지 조성물 및 이를 이용한 마이크로셀 폼을 구비한 고분자 직물의 제조방법을 제공하는데 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 마이크로셀 구조의 형성능이 있는 라텍스 수지 조성물은 합성고무 라텍스를 주성분으로 하고, 소포제로서 폴리알킬렌글리콜과, 점증제로서 아크릴 에멀젼과, 안정제로서 폴리아크릴산나트륨을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 라텍스 수지 조성물에 있어서, 수산화칼륨(KOH), 산화아연, 황, 분산제 및 촉진제를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 라텍스 수지 조성물에 있어서, 상기 합성고무 라텍스는 NBR 라텍스, NR 라텍스 또는 CR 라텍스인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 마이크로셀 구조를 구비하는 고분자 직물의 제조방법은, 니트릴 부타디엔 고무(NBR: nitrilebutadiene rubber)라텍스를 준비하는 단계; 산화아연, 황, 분산제 및 촉진제가 혼합된 볼밀액을 수산화칼륨(KOH)를 가하여 안정화한 후에 상기 니트릴 부타디엔 고무(NBR: nitrilebutadiene rubber)라텍스에 투입하여 원료용액을 준비하는 단계; 상기 준비한 원료용액에 소포제인 폴리알킬렌글리콜, 점증제인 아크릴 에멀젼 및 안정제인 폴리아크릴산나트륨을 투입하여 코팅액을 준비하는 단계; 고분자 직물이 끼워진 몰드를 상기 준비한 코팅액에 함침시킨 후 응고액으로 응고시키는 단계; 상기 코팅액이 응고된 고분자 직물을 세척, 1차 가류 및 경화를 동시에 수행하는 단계; 및 건조로에서 건조 및 2차 가류하는 단계;를 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 마이크로셀 구조를 구비하는 고분자 직물의 제조방법에 있어서, 상기 고분자는 나일론, 폴리에스테르, 폴리에틸렌 또는 아라미드 섬유인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 마이크로셀 구조를 구비하는 고분자 직물의 제조방법에 있어서, 상기 고분자 직물은 나일론 장갑 또는 나일론 소재를 포함하는 합포 인조 가죽인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 나일론 장갑은 상기 라텍스 수지 조성물이 코팅되어, 마이크로셀 구조를 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 나일론 소재를 포함하는 합포 인조 가죽은 상기 라텍스 수지 조성물이 코팅되어, 마이크로셀 구조를 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 합성고무 라텍스 수지 조성물 및 이를 이용한 마이크로셀 폼을 구비한 고분자 직물의 제조방법에 따르면, 종래의 코팅 장갑이 표면에 국한하여 큰 기공의 공기층으로만 형성된 것과는 달리, 고분자 직물 표면부터 내면까지 침투 코팅하여 많은 마이크로셀 구조(미세 기공)를 형성함으로써 우수한 통기성, 그립성, 굴곡성, 내유성, 땀 흡수성 및 핸드폰 터치감 등을 고르게 만족시킬 수 있는 우수한 효과가 있다.
또한, 인체에 유해한 DMF를 사용하지 않으면서 나일론 장갑 등의 고분자 직물 생산이 가능하다.
또한, NBR 라텍스로 함침 코팅된 나일론 장갑 제조시 몰드로부터 탈피가 용이하다.
이하, 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명하기로 한다. 본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다.
본 발명의 실시예에 따른 라텍스 수지 조성물은 합성고무 라텍스를 주성분으로 하고, 소포제로서 비실리콘계의 폴리알킬렌글리콜(Polyalkylene glycol), 점증제로서 아크릴 에멀젼, 안정제로서 폴리아크릴산나트륨을 포함한다.
본 발명의 라텍스 수지 조성물은 나일론 장갑 등의 고분자 직물의 내면까지 침투시켜 수 많은 미세 기공 또는 마이크로셀 폼(microcell foam)이 형성되도록 함으로써 나일론 장갑 또는 나일론 소재를 포함하는 합포 인조 가죽 등의 고분자 직물에 코팅용으로 사용될 수 있다. 여기서, 인조 가죽은 부직포와 폴리우레탄을 소재로 하여 인공적으로 만든 가죽 모조품으로 천연가죽의 구조와 기능을 인공적으로 재현한 것이다.
또한, 나일론 뿐만 아니라, 폴리에스테르, 폴리아미드에 코팅하여 사용하는 것도 가능하다.
본 발명에 따른 라텍스 수지 조성물에 있어서, 합성고무 라텍스를 주성분으로 하는데, 상기 주성분으로 하는 것은 조성물 전체에서 상기 합성고무 라텍스가 절반 이상, 즉 50% 이상 함유되는 것을 의미한다. 상기 합성고무 라텍스는 이 기술분야에 알려진 다양한 것을 모두 포함하고, 예를 들면 니트릴 부타디엔 고무(NBR: nitrilebutadiene rubber) 라텍스, 클로로프렌 고무(CR: Chloroprene rubber), 스티렌-부타디엔 라텍스(SB 라텍스), 스티렌-부타디엔 고무 라텍스(SBR latex) 등일 수 있으며, 그 중에서도 NBR 라텍스인 것이 더욱 바람직하다.
특히, 본 발명에 따른 라텍스 수지 조성물은 합성고무 라텍스에 더하여, 소포제로서 비실리콘계의 폴리알킬렌글리콜(Polyalkylene glycol), 점증제로서 아크릴 에멀젼과, 안정제로서 폴리아크릴산나트륨을 포함하는 것이 특징이다.
소포제는 비실리콘계의 폴리알킬렌글리콜(Polyalkylene glycol)에 백유(White oil)을 포함하는 것이 바람직하다.
종래에 점증제는 도포되는 수지의 두께, 함침의 정도, 착색의 정도에 따라 점도를 조절 및 유지시키는 역할을 하는데, 일반적으로 수지의 두께는 용도별로 0.1~2.0mm 범위로 조절되도록 한다. 이때, 일반적으로 점증제로는 아크릴계 점증제, 아마이드계점증제, 우레탄계 점증제 및 셀룰로즈계 점증제 등이 많이 사용된다.
본 발명자는 고분자 직물 표면부터 내면까지 침투 코팅하여 마이크로 셀 구조(미세 기공)의 폼(foam)을 형성함으로써 통기성, 그립성, 굴곡성, 내유성, 땀 흡수성 및 핸드폰 터치감을 만족시키기 위하여 아크릴 에멀젼 점증제와 폴리아크릴산나트륨을 조합하였으나 미세 기공 형성에 어려움이 있었고, 본 발명의 해결과제를 달성하기 위하여 소포제로서 폴리알킬렌글리콜(Polyalkylene glycol), 점증제로서 아크릴 에멀젼 및 안정제로서 폴리아크릴산나트륨을 포함하는 경우에만 고분자 직물 표면부터 내면까지 침투 코팅하여 많은 미세 기공을 형성함으로써 우수한 통기성, 그립성, 굴곡성, 내유성, 땀 흡수성 및 핸드폰 터치감 등을 고르게 만족시키는 우수한 효과를 얻을 수 있었다.
이에 따라, 본 발명은 소포제로서 폴리알킬렌글리콜(Polyalkylene glycol), 점증제로서 아크릴 에멀젼과, 안정제로서 폴리아크릴산나트륨을 포함하는 것이 특징이고, 이를 통해, 본 발명은 고분자 직물 표면부터 내면까지 침투 코팅하여 많은 미세 기공을 형성함으로써 우수한 통기성, 그립성, 굴곡성, 내유성, 땀 흡수성 및 핸드폰 터치감 등을 고르게 만족시킬 수 있는 우수한 효과가 있다.
상기 아크릴 에멀젼(emulsion)은 아크릴계 수지로서 이 기술분야에 널리 알려진 모든 종류를 포함하고, 예를 들면 아크릴계 점증제 또는 증점제일 수 있다. 또한, 상기 폴리아크릴산나트륨 역시 아크릴산나트륨 중합체를 모두 포함한다.
이와 함께, 본 발명에 따른 라텍스 수지 조성물에는 조성물의 물성을 보다 향상시키기 위한 각종 첨가제가 포함될 수 있다.
이때 바람직하게는, 상기 첨가제로서 pH 조절을 위한 수산화칼륨(KOH), 합성고무 라텍스를 가황시키기 위한 황, 가황 촉진제를 비롯한, 산화아연, 염료, 무기 충진제, 분산제 및 촉진제로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상이 포함될 수 있다. 예를 들어, 본 발명에 따른 조성물은 합성고무 라텍스인 니트릴 부타디엔 고무(NBR: nitrilebutadiene rubber latex)를 주원료로 하고, 가류제인 황, 가교제인 산화아연, 가류촉진제, 분산제, 안료 등을 더 함유하여 이루어질 수 있다.
본 발명에 따른 조성물은 고분자 직물에 적용 가능하며, 나일론 장갑 또는 나일론 소재를 포함하는 합포 인조 가죽에 코팅용으로 적용되는 것이 적합하다.
본 발명에 따른 조성물은 일반적인 작업용 나일론 장갑의 외부 손바닥이나 손등의 전체 또는 부분에 코팅될 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 마이크로셀 구조를 구비하는 고분자 직물의 제조방법은, 니트릴 부타디엔 고무(NBR: nitrilebutadiene rubber) 라텍스를 준비하는 단계; 산화아연, 황, 분산제 및 촉진제가 혼합된 볼밀액을 수산화칼륨(KOH)를 가하여 안정화한 후에 상기 니트릴 부타디엔 고무(NBR: nitrilebutadiene rubber)라텍스에투입하여 원료용액을 준비하는 단계; 상기 준비한 원료용액에 소포제인 폴리알킬렌글리콜, 점증제인 아크릴 에멀젼 및 안정제인 폴리아크릴산나트륨을 투입하여 코팅액을 준비하는 단계; 고분자 직물이 끼워진 몰드를 상기 준비한 코팅액에 함침시킨 후 응고액으로 응고시키는 단계; 상기 코팅액이 응고된 고분자 직물을 세척, 1차 가류 및 경화를 동시에 수행하는 단계; 및 건조로에서 건조 및 2차 가류하는 단계를 포함한다.
니트릴 부타디엔 고무(NBR: nitrilebutadiene rubber) 라텍스를 준비한 후에, 상기 원료용액을 준비하는 단계는 산화아연, 황, 분산제 및 촉진제가 혼합된 볼밀액을 수산화칼륨(KOH)를 가하여 안정화한 후에 상기 니트릴 부타디엔 고무(NBR: nitrilebutadiene rubber) 라텍스에 투입한다.
니트릴 부타디엔 고무(NBR: nitrilebutadiene rubber) 라텍스에 수산화칼륨(KOH)를 직접 투입할 경우 라텍스 입자의 분산이 원활하지 못하여 엉킴 현상이 발생하고 최종산물에 크랙이 발생하는 문제점이 발생하게 된다. 따라서, 본 발명에서는, 니트릴 부타디엔 고무(NBR: nitrilebutadiene rubber)라텍스에 수산화칼륨(KOH)를 직접 투입 지 않고, 산화아연, 황, 분산제 및 촉진제가 혼합된 볼밀액에 수산화칼륨(KOH)를 가하여 안정화함으로써 라텍스 입자의 분산을 원활하게 하고, 최종 산물에 크랙이 발생하지 않도록 하였다.
다음으로, 상기 준비한 원료용액에 소포제인 폴리알킬렌글리콜, 점증제인 아크릴 에멀젼 및 안정제인 폴리아크릴산나트륨을 투입하여 코팅액을 준비하는 단계를 수행한다. 예를 들어, NBR 라텍스에 황, 아연화, 분산제, 촉진제와 물로 48시간 볼밀된 약품을 KOH(3%) 수용액으로 안정화 후에 투입하고, 24시간~48시간 숙성 후, 소포제(비실리콘계 Polyalkylene glycol)와 점증제인 아크릴 에멀젼(30%), 안정제인 폴리아크릴산나트륨을 충분히 교반하여(24시간 이상) 코팅액을 제조한다.
그런 다음에는, 상기 교반, 숙성된 코팅액에 직조된 고분자 직물이 끼워진 몰드를 딥핑(dipping)하여 코팅시키는 코팅단계와; 상기 코팅액이 코팅된 직물을 건조 가류시키는 단계를 거칠 수 있다.
예를 들어, 코팅액이 준비되면 코팅액을 일정용기에 투입시키고, 직조된 나일론 장갑을 몰드(금형)에 끼운 다음, 상기 몰드(금형)를 코팅액에 디핑하는 것이다.
이어서, 상기 디핑 단계를 거친 코팅 장갑은 응고액으로 응고시키는 단계를 거칠 수 있다. 이후 상기 코팅액이 응고된 고분자 직물을 세척, 1차 가류 및 경화를 동시에 수행하는 단계, 및 건조로에서 건조 및 2차 가류하는 단계가 진행된다.
나아가, 본 발명은 상기 건조 가류 경화된 코팅장갑을 몰드에서 탈피시키는 탈피단계;를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, NBR 라텍스 조성물을 고분자 직물 사이로 충분히 스며들게 함침시켜 다량의 미세한 공기층을 형성함으로써 기존 장갑보다 현저한 통기성, 그립성, 굴곡성, 내유성, 땀 흡수성 및 핸드폰 터치감 뿐만 아니라, 인체에 유해한 DMF 폴리우레탄 장갑을 대체하는 친환경 대체 기술이다. 유럽의 REACH법에 의하여 규제되어질 DMF 폴리우레탄 장갑과 대비하여 통기성, 인장력, 마모력, 굴곡성 등이 현저히 향상되었을 뿐만아니라 제조공정상으로도 DMF를 사용하지 않은(NONE DMF) 친환경적 제조가 가능하다.
본 발명은 하기의 실시예에 의하여 보다 더 잘 이해 될 수 있으며, 하기의 실시예는 본 발명의 예시 목적을 위한 것이며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 한정되는 보호범위를 제한하고자 하는 것은 아니다.
실시예 1
NBR 라텍스(금호석유화학, 제품명:830,860) 100KG에 황(0.6KG), 아연화(0.6KG), 분산제(0.2KG), 촉진제(0.6KG)와 물(2KG)로 48시간 볼밀된 약품을 KOH(3%)수용액으로 안정화 후에 투입하고, 24시간~48시간 숙성 후, 소포제(비실리콘계 Polyalkylene glycol+White oil)(5KG)와 점증제인 아크릴 에멀젼(30%) 0.9KG, 안정제인 폴리아크릴산나트륨(1.8KG +물)을 충분히 교반하며(24시간 이상) 코팅액을 제조하였다.
그런 다음, 나일론 장갑을 알루미늄 몰드(금형)에 끼우고 상기 제조된 코팅액에 디핑(dipping),함침,코팅 후에 상온의 응고조에서 응고액 2~25%(질산칼슘,염화칼슘,염화마그네슘)에 2~5분간 응고 시킨 후에 섭씨 약 55~60도의 온수에 세척, 1차 가류 및 경화를 동시에 수행한 후에 약 섭씨 110~125도의 건조로에서 30~60분간 2차 건조,가류후에 탈피하여 제품화 하였다.
실시예 2
NBR 라텍스(금호석유화학, 제품명:830,860) 100KG에 황(0.6KG), 아연화(0.6KG), 분산제(0.2KG), 촉진제(0.6KG)와 물(2KG)로 48시간 볼밀된 약품을 KOH(3%)수용액으로 안정화 후에 투입하고, 24시간~48시간 숙성 후, 소포제(비실리콘계 Polyalkylene glycol+White oil)(5KG)와 점증제인 아크릴 에멀젼(30%) 0.5KG, 안정제인 폴리아크릴산나트륨(1.8KG +물)을 충분히 교반하며(24시간 이상) 코팅액을 제조하였다.
그런 다음 상기 실시예 1과 같이 동일 공정으로 제조하였다.
그 결과, 조성물이 장갑조직 전체로 번져 제품화 할 수 없었다.
실시예 3
NBR 라텍스(금호석유화학, 제품명:830,860) 100KG에 황(0.6KG), 아연화(0.6KG), 분산제(0.2KG), 촉진제(0.6KG)과 물(2KG)로 48시간 볼밀된 약품을 KOH(3%)수용액으로 안정화 후에 투입하고, 24시간~48시간 숙성 후, 소포제(비실리콘계 Polyalkylene glycol+White oil)(5KG)와 점증제인 아크릴 에멀젼(30%) 2.5KG, 안정제인 폴리아크릴산나트륨(1.8KG +물)을 충분히 교반하며(24시간 이상) 코팅액을 제조하였다.
그런 다음 상기 실시예 1과 같이 동일 공정으로 제조하였다.
그 결과, 조성물이 장갑조직으로 부분적으로 침투하지 않아 제품화 할 수 없었다.
실시예 4
NBR 라텍스(금호석유화학, 제품명:830,860) 100KG에 황(0.6KG), 아연화(0.6KG), 분산제(0.2KG), 촉진제(0.6KG)과 물(2KG)로 48시간 볼밀된 약품을 KOH(3%)수용액으로 안정화 후에 투입하고, 24시간~48시간 숙성 후, 소포제(비실리콘계:Polyalkylene glycol+White oil)(5KG)와 점증제인 아크릴 에멀젼(30%) 0.9KG, 안정제인 폴리아크릴산나트륨(0.5KG +물)을 충분히 교반하며(24시간 이상) 코팅액을 제조하였다.
그런 다음 상기 실시예 1과 같이 동일 공정으로 제조하였다.
그 결과, 조성물이 장갑조직 일부로 번져 제품화 할 수 없었다.
실시예 5
NBR 라텍스(금호석유화학, 제품명:830,860) 100KG에 황(0.6KG), 아연화(0.6KG), 분산제(0.2KG), 촉진제(0.6KG)과 물(2KG)로 48시간 볼밀된 약품을 KOH(3%)수용액으로 안정화 후에 투입하고, 24시간~48시간 숙성 후, 소포제(비실리콘계:Polyalkylene glycol+White oil)(5KG)와 점증제인 아크릴에멀젼(30%) 0.5KG, 안정제인 폴리아크릴산나트륨(3KG +물)을 충분히 교반하며(24시간 이상) 코팅액을 제조하였다.
그런 다음 상기 실시예 1과 같이 동일 공정으로 제조하였다.
그 결과, 조성물이 장갑 조직으로 부분 침투하여 제품화 할 수 없었다.
실시예 6
실시예 1과 같은 조건에서 소포제(비실리콘계:Polyalkylene glycol+White oil)(5KG)만을 빼고 동일 공정으로 제조 하였다.
그 결과, 큰 기공들의 형성으로 피막 부품 형상으로 제품화 할 수 없었다.
실시예 7
NBR 라텍스(금호석유화학, 제품명:830,860) 100KG에 황(0.6KG), 아연화(0.6KG), 분산제(0.2KG), 촉진제(0.6KG)과 물(2KG)로 48시간 볼밀된 약품을 KOH(3%)수용액으로 안정화 후에 투입하고, 24시간~48시간 숙성 후, 소포제(비실리콘계:Polyalkylene glycol+White oil)(5KG)와 점증제인 아크릴 에멀젼(30%) 0.9KG, 안정제인 폴리아크릴산나트륨(1.2KG +물)을 충분히 교반하며(24시간 이상) 코팅액을 제조하였다.
그런 다음, 나일론 장갑 대신 신발의 합포 인조 가죽에 대하여 상기 실시예 1과 같이 동일 공정으로 제조하였다.
그 결과, 통기성,그립성,굴곡성은 실시예 1 보다는 약간 떨어지지만 내마모성과 인장력의 우수함으로 신발의 합포 인조 가죽으로 상품화가 적합하였다.
비교예 1 :천연고무와 합성고무를 이용한 면장갑의 제조방법(특허 제10-1440222호)
1차 NR 라텍스 코팅 조성물은 NR 라텍스 100KG(60% 고형분 하이 암모니아)에 산화아연(0.6~1.2KG), 황(0.37~0.75KG), 분산제(0.16~0.33KG), 촉진제(0.34~0.68KG)와 물(1.5~3KG)을 24~48시간이상 미세 볼밀한 볼밀액을 투입 교반하고, 8~48시간 동안 숙성시켰다.
2차 NBR 라텍스 코팅 조성물은 NBR 라텍스 100KG(45% 고형분)에 KOH(3%) 수용액을 가하여 PH를 9~11로 조절 후, 산화아연(0.45~0.9KG), 황(0.28~0.56KG), 분산제(0.12~0.24KG), 촉진제(0.26~0.52KG)와 물(1.2~2.4KG)을 24~48시간 이상 미세 볼밀한 볼밀액을 투입 교반 하고, 아크릴 점증제(30%고형분 0~1.2KG)를 추가 투입 교반한 후, 8~48시간 동안 숙성시켰다.
그리고, 면장갑을 금형에 끼운 후 상기 1차 코팅액을 디핑한 다음, 1차코팅액의 수분이 승화함으로써 미가류 상태인 1차 코팅 표면이 약간 습한 겔링 상태(금형온도를 20~60도에서 4~10분 가류)를 유지한 상태에서, 2차 코팅액을 디핑한 다음, 건조 및 가류 하였다.
비교예 2: 합성고무 라텍스 수지 조성물 및 이것이 코팅된 면장갑(특허 제10-1505265호)
NBR 라텍스(제조사:LG화학, 제품명:LUTEX 105) 100KG(45% 고형분)에 KOH(3%) 수용액을 가하여 PH를 9~11로 조절 후, 산화아연(0.45~0.9KG),황(0.28~0.56KG),분산제(0.12~0.24KG),촉진제(0.26~0.52KG)와 물(1.2~2.4KG)을 24~48시간 이상 미세 볼밀한 볼밀액을 투입 교반 하였고, 이와 함께 아크릴 에멀젼(고형분 30%) 점증제(0.25~1.2KG)와 폴리아크릴산나트륨(0.1~1.0KG)을 추가 투입 교반한 다음, 8~48시간 이상 숙성시키어 코팅액을 제조하였다.
그런 다음, 면장갑을 알루미늄 몰드(금형)에 끼우고, 어떠한 응고제(칼슘,알콜,산) 및 방수제의 전처리 없이,상기 제조한 코팅액에 바로 디핑 후 125~150도의 건조로에서 30~45분간 건조 가류 시켰다.
비교예 3: 나일론 장갑 코팅용 조성물 및 그 제조 방법(특허 제0476099호)
ⅰ) 발포기에 라텍스 기재 100 중량부에 알칼리성 수용액 3.0 중량부를 가하고 30분이상 혼합하여 pH를 9 내지 10으로 조절하는 단계;
ⅱ) 별도로 물 4,200 중량부 중에서 약 70℃로 가열한 물 790 중량부와, 암모니아수 0.07 중량부 및 유화 안정제0.05 중량부를 혼합하여 제 1 용액 제조 단계;
ⅲ) 가교제 0.3 중량부, 가교조제 0.15 중량부, 분산제 0.2 중량부, 가황촉진조제 3.0 중량부 및 상기 ⅱ) 의 물 잔량 3,410 중량부를 혼합하여 볼밀에 투입하고 상기 ⅱ) 에서 제조한 제 1 용액을 투입하여 2 내지 3일 정도 미분쇄하여 미리 졸 상태의 용액을 제조한 단계;
ⅳ) 상기 ⅰ) 에서 알칼리 수용액을 혼합한 라텍스 기재와 상기 ⅲ) 에서 제조된 졸 상태의 용액을 발포기에 투입하고, 여기에 기포제 0.3 중량부, 점증제 3.0 중량부, 점착부여제 1.0 중량부를 첨가하여 혼합하고, 1,200 rpm으로 기계 교반 발포시키는 단계;를 거쳐 나일론 장갑 코팅용 조성물을 제조하고 일반적인 고무 코팅 장갑의 제조 공정으로 본 발명의 나일론 장갑 코팅용 조성물이 코팅된 장갑을 제조하였다.
상기 ⅳ) 의 기계 교반 발포는 발포기에 상기 ⅰ) 에서 알칼리 수용액을 혼합한 라텍스 기재와, 상기 ⅲ) 의 졸 상태의 용액을 혼합한 용액의 부피가 처음 부피의 1.5 배가 될 때까지 기계 교반 발포시켰다.
비교예 4: 습 식폴리우레탄 장갑 및 그 제조방법(등록특허 제10-0293055호)
발포촉진 유화제(DMF 상품명: S-153) 130-150 중량부에 폴리우레탄수지(상품명 D-ACE5701) 100 중량부와 소정량의 변색방지 약품, 바람직하게는 항변제를 혼합하여 교반시켰다. 다음, 폴리에틸렌사(絲)로 직조된 장갑을 손모양의 금형에 끼워 디핑처리한 후, 이를 10℃ 이하의 냉각수에 15분 정도 냉각시켰다. 이후, 냉각된 장갑을 50~60℃의 온수에 15분 동안 담근 다음, 이를 다시 100~150℃의 건조실에서 블로우(Blower)로 60분 정도 건조시켰다.
비교예 5 :특수합성고무 코팅제가 코팅된 나일론 작업용 장갑과 그 코팅 방법 (공개특허 제2002-0086801호)
상기 실시예 1과 실시예2~5, 비교예 1~5를 통해서 각각 제조한 코팅장갑에 대하여, 내유성, 침투여부, 통기성, 땀흡수성, 마모성, 그립성, 굴곡성, 착용감, 표면상태, 유해물질잔류여부 등을 육안으로 직접 확인하였다.
조성물의 침투 여부는 장갑 내부로 수지의 투과 침투 여부로 평가하였고, 그 결과를 하기 표 1과 표 2에 나타내었다.
실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4 실시예 5 실시예 6 실시예 7
내 유 성 양호 양호 양호 양호 양호 양호 양호
침투여부 침투 침투 침투 침투 부분침투 침투 침투
통 기 성 양호 보통 양호 불량 양호 양호 보통
땀흡수성 양호 보통 양호 불량 양호 양호 보통
내마모성 보통 양호 불량 양호 불량 불량 양호
그 립 성 양호 불량 양호 불량 보통 양호 보통
굴 곡 성 양호 불량 양호 불량 보통 양호 보통
착 용 감 양호 불량 양호 불량 보통 보통 보통
표면상태 양호 불량 불량 불량 불량 불량 양호
비교예 1 비교예 2 비교예 3 비교예 4 비교예 5
내 유 성 없음 양호 양호 보통 양호
침투여부 없음 없음 없음 침투 없음
통 기 성 없음 없음 양호 양호 없음
땀흡수성 보통 보통 양호 양호 없음
내마모성 양호 양호 보통 없음 양호
그 립 성 양호 보통 보통 양호 양호
굴 곡 성 보통 없음 보통 양호 없음
착 용 감 없음 없음 보통 양호 없음
표면상태 보통 불량 양호 양호 양호
유해물질잔류여부 없음 없음 없음 잔류 없음
상기 표 1과 표 2에 나타난 바와 같이, 실시예 1에 의하는 경우, 내유성, 통기성, 땀흡수성, 내마모성, 그립성, 굴곡성, 착용성, 표면상태 등이 전체적으로 양호하여 제품화에 적합함을 알 수 있다.
또한, 조성물의 침투여부와 폼(FOAM)의 형성 여부에 따라 통기성, 땀흡수성, 그립성, 굴곡성, 착용감이 좌우되며 라텍스 조성물의 종류에 의하여 내유성이 결정됨을 알 수 있었다.
한편, 이상의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

Claims (8)

  1. 합성고무 라텍스를 주성분으로 하고,
    소포제로서 폴리알킬렌글리콜과,
    점증제로서 아크릴 에멀젼과,
    안정제로서 폴리아크릴산나트륨을 포함하고,
    상기 아크릴 에멀젼 및 폴리아크릴산나트륨의 중량비가 1:1.4~2인 것을 특징으로 하는 마이크로셀의 형성능이 있는 라텍스 수지 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    수산화칼륨(KOH), 산화아연, 황, 분산제 및 촉진제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로셀의 형성능이 있는 라텍스 수지 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 합성고무 라텍스는 NBR 라텍스, NR 라텍스 또는 CR 라텍스이고,
    상기 아크릴 에멀젼 및 폴리아크릴산나트륨의 중량비가 1:2인 것을 특징으로 하는 마이크로셀의 형성능이 있는 라텍스 수지 조성물.
  4. 니트릴 부타디엔 고무(NBR: nitrilebutadiene rubber) 라텍스를 준비하는 단계;
    산화아연, 황, 분산제 및 촉진제가 혼합된 볼밀액을 수산화칼륨(KOH)를 가하여 안정화한 후에 상기 니트릴 부타디엔 고무(NBR: nitrilebutadiene rubber)라텍스에 투입하여 원료용액을 준비하는 단계;
    상기 준비한 원료용액에 소포제인 폴리알킬렌글리콜, 점증제인 아크릴 에멀젼 및 안정제인 폴리아크릴산나트륨을 투입하여 코팅액을 준비하되, 상기 아크릴 에멀젼 및 폴리아크릴산나트륨의 중량비가 1:1.4~2인 것을 특징으로 하는 코팅액을 준비하는 단계;
    고분자 직물이 끼워진 몰드를 상기 준비한 코팅액에 함침시킨 후 응고액으로 응고시키는 단계;
    상기 코팅액이 응고된 고분자 직물을 세척, 1차 가류 및 경화를 동시에 수행하는 단계; 및
    건조로에서 건조 및 2차 가류하는 단계;
    를 포함하는 마이크로셀 폼(foam)을 구비하는 고분자 직물의 제조방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 고분자는 나일론, 폴리에스테르, 폴리에틸렌 또는 아라미드 섬유이고,
    상기 아크릴 에멀젼 및 폴리아크릴산나트륨의 중량비가 1:2인 것을 특징으로 하는 마이크로셀 폼을 구비하는 고분자 직물의 제조방법.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 고분자 직물은 나일론 장갑 또는 나일론 소재를 포함하는 합포 인조 가죽인 것을 특징으로 하는 마이크로셀 폼을 구비하는 고분자 직물의 제조방법.
  7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 따른 라텍스 수지 조성물이 코팅되어, 마이크로셀 폼을 구비하는 것을 특징으로 하는 나일론 장갑.
  8. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 따른 라텍스 수지 조성물이 코팅되어, 마이크로셀폼을 구비하는 것을 특징으로 하는 나일론 소재를 포함하는 합포 인조 가죽.
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